材料力学试卷(手动组卷)

1、题目局部，(53题,314.0分,各大题标有题量和总分)一、选择题 (24 小题,72.0 分)(3 分)1以下结论中哪些是正确的?(1)荷载的量纲可以是力，力 长度，力长度-1，力长度-2 或力长度-3内力的量纲可以是力或力长度应力的量纲只能是力长度21，(2)(2，(3、(1),(3).、全对 (3 分)2假设承受Oxyz 坐标系，并使x 轴与杆轴重合则以下结论中哪些是正确的？P 可分解为正应力 和剪应力 ，它们之间存在以下关系：杆件横截面上一点处，剪应力。可分解为方向的重量和 z 方向的重量，且设横截面面积为A，则该截面上的轴力设横截面面积为A，则该截面上的剪力重量，剪力A、(1)，(2

2、)B、(3)，(4)。C、(1，(2，(3，、 (3 分)3以下结论中哪些是正确的?假设物体产生位移，则必定同时产生变形假设物体各点均无位移，则该物体必定无变形假设物体产生变形，则物体内总有一些点要产生位移。 、(12 ，(3 、全对 、全错(3 分)4低碳钢材料在轴向拉伸和压缩时，以下正确的有 A、比例极限相等B、屈服极限相等C、强度极限相等D、弹性模量相等(3 分)5铸铁试件扭转破坏的破坏面为。A、沿横截面-剪断B、沿螺旋面(与试件轴线夹角D、沿横截面-拉断)拉断)拉断(3 分)6依据均匀性假设，可认为构件的在各点处一样。A、应力B、应变C、材料的弹性常数D、位移(3 分)7钢制实心轴和铝

3、制空心圆轴(内外径之比 d/D=0.6)应力 180MPa，铝的许可切应力扭矩的是。50MPa。仅从强度条件考虑，能承受较大A、铝制空心轴B、钢制实心轴C、承载力量一样D、无法推断(3 分)8对于受扭的圆轴，关于如下结论：最大剪应力只消灭在横截面上；在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力；圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。现有四种答案，正确的选项是。A、对B、对C、对D、全对 (3 分)9在图示四个轴力中，。A、C、和为正，为正，为负； B、为负；D、为正， 为正，为负； 为负。(3 分)10一等直杆的横截面外形为任意三角形。当轴力作用线通过该三角形()时，其横截面上的正应力均匀分

4、布。A、垂心B、重心C、内切圆心 D、外接圆心(3 分)11工程上通常把延长率的材料称为脆性材料。A、B、C、D、(3 分)12如图示圆轴在BC 段受集度为t 的均布力偶作用，其扭矩图应为。(3 分)131 2 矩m 作用如下图。实心杆、圆管的抗扭刚度分别是和。设B 端1、2 两杆横截面上的扭矩分别为 和，B 截面相对A 截面的扭转角分别是和，变形协调方程为，则内杆的相对扭转角是=，外管的相对扭转角是。A、B、C、D、(3 分)14一受扭等截面直杆分别承受圆形正方形和矩形三种截面且三种截面的横截面面积相等， 其中最大剪应力值是在。(3 分)15B(3 分)16在高温短期静载下，低碳钢的随着温度

5、上升而单调降低。A、E 和(3 分)17B、E 和C、D、由变形公式，即可知，弹性模量。A、与应力的量纲一样B、与载荷成正比C、与杆长成正比D、与横截面面积成反比(3 分)18图示阶梯形杆，变形程度最严峻的杆段和变形程度最轻的杆段分别是。A、AB、BCB、BC、CDC、CD、ABD、BC、AB(3 分)19图示两拉杆，一为圆截面，一为正方形截面。假设两杆的材料、横截面面积及所受载荷一样， 长度不同，则两杆的不同。AA、轴向正应力C、轴向伸长B、轴向线应变D、横向线应变(3 分)20图示杆件受到大小相等的四个轴向力P 的作用。其中段的变形为零。A、ABB、ACC、ADD、BC(3 分)21刚性梁

6、AB，由三根材料一样的杆支承，如下图。当在梁AB 的中点施加集中力P 时，三杆具有相等的。A 、轴力NB、 应力C、 伸长D、 应变(3 分)22图示铆接件，设钢板和铝铆钉的挤压应力分别为则二者的大小关系是。A、B、C、D、 是不确定的。(3 分)23一单向均匀拉伸的板条如下图。假设受力前在其外表画上两个正方形a 和 b，则受力后正方形a、b 分别为。A、正方形、正方形B、正方形、菱形C、矩形、菱形D、矩形、正方形(3 分)24设直径为d D 的两个实心圆截面其极惯性矩分别为、抗扭截面模量分别为。则内、外半径分别为d、D 的空心圆截面的极惯性矩和抗扭截面模量Wn分别为 A、B、C、D、二、填空

7、题(6 小题,13.0 分)(1 分)1对某种低碳钢材料进展拉伸试验时，测得其弹性模量后连续拉伸，当试件横截面上的应力。假设在超过屈服极限时，测得轴向线应变，然后马上卸载(2 分)2，则试件的轴向塑性(剩余)应变为。压=。=，(3 分)3图(a)所示构造中，AB为刚性杆，1、2两杆的EA一样，线膨胀系数，2 杆由于制造不准，短了微量 。构造装配后再加P 力，且各杆温度均上升，其受力图和变形图分别如图(b)、(c)所示。变形协调方程为，物理方程为= 。(2 分)4图示构造中，AB、CD 为两平行的刚性杆，其间均匀连有 n数目很大根高强度纤维。当当时，每根纤维所受拉力N=。时，有根纤维不受力，受力

8、最大的纤维位于，其拉力值等于。(2 分)5B 截面相对于A 截面的扭转角=。AC 和CB 两段长度之比(3 分)6矩形截面杆受扭时，横截面周边上各点的剪应力方向是，发生在 ，四个角点处的剪应力为三、推断是非(2 小题,共2.0 分)(1 分)1圆杆受扭时，杆内各点处于纯剪切状态(1 分)2材料一样的圆杆,它们的剪切强度条件和扭转强度条件中 ,许用剪应力的意义一样 ,数值相等.()四、解答题(21 小题,227.0分)(8 分)1在图(a)所示构造中，AB和CD 杆均为刚性杆，AC 和BC 压EA。12 杆的缩短量。检查图(b)所示变形图是否正确？图中，后位置。分别为A、C 变形节点A 的水平位

9、移(10 分)2 ，铅垂位移 .,，图为变截圆钢杆ABCD，,，。，(11分)3两根水平刚性杆AB 和 CD 用铁丝联接，如下图，两铁丝长度均匀L，弹性模量均为E，直径分别为多少？和竖直载荷P 作用在杆的中点E 和F 上求点E 和F 之间的距离增大了(10 分)4如下图，刚性梁AB，由三根材料一样，截面积均为A 的杆悬挂，求P 力作用下三杆的轴力和变形。(9 分)5两等直圆杆的直径、承受的转矩都相等，但材料不同，杆1 的剪变模量为，杆2 为，且问两杆的的，设两杆横截面上的最大剪应力和单位长度扭转角分别分 与 和 与 ，试和分别为多大？(10 分)6D=50mm,内径 d=30mm 的空心钢轴,

10、在转矩 T=1.6作用下,测得相距为20cm 的两截面的相对扭转角钢的弹性模量E=210GPa，试求材料的泊松比。(12 分)7两端直径,长度的锥形圆杆,与外径 d=12cm 中间具有一样锥形孔的空心圆杆协作成组合轴,如图 所示,组合轴承受转矩结结实,(10 分)8直径为的等截面钢轴由的电动机带动图，钢轴转速，齿轮 B、D、E 的输出功率分别为、，。轴的许用剪应力，不考虑弯曲的影响， 试求一、轴的扭矩图及危急截面位置。二、校核轴的强度。(12 分)9d 的螺栓连接，螺栓的排列如下图，在半径为 的圆上 4 只，在半径为的圆上6 只。螺栓的许用应力为，轴每分钟的转数为n。假设不计圆盘间的摩擦，试求

11、该联轴器所能传递的功率(10 分)10轴向压缩时的最大剪应力发生在。的斜截面上，而由铸铁压缩试验可见，试样破坏时并不是沿，而是大致沿的斜截面剪断的。这是为什么？(8 分)11如下图正方形桁架构造(O 处两杆相互无约束)，各杆横截面积均为 F，材料均一样，弹性模量为E。试求各杆的内力及A、C 两点间距离的转变。(10分)12图所示各构造中，试判别带编号的构件是否是轴向拉伸压缩。(8分)13材料力学中所说的内力，有哪些特征？(18分)14试分别求图ab 中图11-1、2-2、3-3 上的轴力，并作轴力图。(9 分)15三角架 ABC 由 AC 和 BC 二杆组成。杆 AC 由两根 No.12b 的

12、槽钢组成，许用应力为 =160MPa；杆BC 为一根No.22a 的工字钢，许用应力为 =100MPa。求荷载F 的许可值F。(8 分)16在图示简易吊车中，BC 为钢杆，AB AB 的横截面面积A =100cm2，许用应力1 =7MPa；钢杆BC 的横截面面积A =6cm2，许用应力 =160MPa。试求许可吊重P。122(15 分)17如图示某起重机的吊具，吊钧与吊板通过销轴联结，起吊重物 F。己知：F=40kN，销轴直径 D=22mm，吊钧厚度t=20mm。销轴许用应力：销轴的强度。试校核(25 分)18等截面传动轴的转速n=150r/min，由A 转输入功率N =8kW，由B、C、D

13、各轮输出功率分A别为 N =3kW，N =1kW，N =4kW。己知轴的许用剪应力 =60MPa，剪切弹性模量BCDG=80GPa， =20/m。要求首先安排各轮的位置，然后绘出传动轴的扭矩图，并确定轴的直径。(7 分)19图示传动轴， 主动轮 B 输入功率 P =368kW,从动轮 AC 输出的功率分别为1P =147kW,P =221kW,轴的转速n=500r/min,材料的G=80GPa，许用切应力=70MPa，许用23单位长度扭转角 强度和刚度的措施=10Nm/画出轴的扭矩图设计轴的直径3争辩提高轴(9 分)20两根等长度的钢管松套在一起.外管的外径.当内管在两端受扭转力偶内管的外径作

14、用时,将两管的两端焊接起来,然后去掉扭转力偶.试求结合管内的最大剪应力,并画出组合管横截面上的应力分布图.材料的剪切弹性模量G=80GPa.(8 分)21如下图的闭口和开口薄壁圆管,其中心线的直径 为d,厚度为t,都受扭矩为 G,求它们的最大剪应力和单位长度扭转角,并求两截面弯曲中心的位置.作用,剪切模量答案局部，(53题,314.0分,各大题标有题量和总分)一、选择题 (24 小题,72.0 分)(3 分)1答案 D (3 分)2答案 D (3 分)3答案 B (3 分)4ABD(3 分)5答案 B(3 分)6答案 C (3 分)7答案 A (3 分)8答案 A (3 分)9A(3 分)10

15、B(3 分)11A(3 分)12A(3 分)13答案，D(3 分)14C(3 分)15答案(3 分)16A(3 分)17A(3 分)18A(3 分)19C(3 分)20D(3 分)21C(3 分)22B(3 分)23C(3 分)24B二、填空题(6 小题,13.0 分)(1 分)1答案(2 分)2答案(3 分)3答案(2 分)4答案(1);(2)从左至右,纤维受力为线性分布,其合力作用线与P 力作用线重合 ，左侧，(2 分)52/3(3 分)6答案平行与周边，长边中点处，零三、推断是非(2 小题,2.0 分)(1 分)1答案对(1 分)2答案对四、解答题(21 小题,227.0分)(8分)1答

16、案正确(10 分)2答案(1) 内力图(第一段)(其次段)(11分)3答案(10分)4答案答案(9分)5答案=1，即两杆的扭转时横截面上的最大剪应力相等，因最大剪应力，只与杆承受扭矩其值与承受的转矩有关和圆杆的直径有关，而与杆的材料无关。复萌。(10分)6答案解一、材料的剪变模量由二、材料的泊松比由补充方程直接解得末知反力矩为(12 分)7答案解一、静力平衡方程取距A 端为x 的任一截面，其二、补充方程式由于两杆结合在一起,由变形相容条件x 段静力平衡条件将物理关系代入,得补充方程式;解得二、圆锥形杆的最大剪应力x 截面的最大剪应力由解得极值 X=1.28M,不合理.但可见圆锥形杆的最大剪应力

17、发生在截面B(X=1)的边缘,其值为(10 分)8答案解 一、扭矩图及危急截面各轮转矩图 b可得轴AE 的扭矩图如图c所示 危急截面为轴CD 段中的各横截面。二、强度校核满足强度要求。(12 分)9答案解 一、内外圆螺栓横截面上的剪应力明显，故外圈螺栓的剪应力首先到达许用剪应力，得二、传递功率 由静力平衡条件由传递功率、转速与转矩间关系，得传递功率为(10 分)10答案压应力压应力将引起沿截面摩擦阻力，因此，实际引起试样沿斜截面错动的应是剪应力应力之差，即。只有当到达材料的剪切强度极限与摩擦时，材料才沿该斜截面发生剪断因此，铸铁试样压缩时的破坏面并不发生在剪应力最大的截面上，而发生在大致为(8

18、 分)11答案的斜截面上。，(10 分)12，答案杆、都是轴向拉伸或压缩杆、都是轴向拉伸或压轴；假设皮带厚度很小，可认为是轴向拉伸。(8 分)13答案材料力学中的内力有以下几个特征：固体之所以能保持肯定的外形，其内部各质点之间就具有相互平衡的初始内力。材料力学中所说的内力是指由外力作用引起物体变形而产生的附加内力，简称为内力。 面两侧局部物体间的相互作用。 ，通常是指该合成沿坐标轴的重量。压杆横截面上的内力轴力 (18 分)14答案解 图(a)：一、求支座反力由杆2的平衡条件1-1 由左段3的平衡条件拉截面2-2由左段图4的平衡条件截面3-3由右段图5的平衡条件三、作轴力图压拉明显，在AB、BC 及CD 各段内